Kaydol

Soru sormak, insanların sorularını yanıtlamak ve diğer insanlarla bağlantı kurmak için sosyal sorularımıza ve Cevap Motorumuza kaydolun.

Oturum aç

Soru sormak ve insanların sorularını yanıtlamak ve diğer insanlarla bağlantı kurmak için sosyal sorular ve Cevaplar Motorumuza giriş yapın.

Şifremi hatırlamıyorum

Şifreni mi unuttun? Lütfen e-mail adresinizi giriniz. Bir bağlantı alacaksınız ve e-posta yoluyla yeni bir şifre oluşturacaksınız.

Üzgünüz, soru sorma izniniz yok, Soru sormak için giriş yapmalısınız.

İçme Suyu Arıtımında DOM Adsorpsiyonla Giderimi

İçme Suyu Arıtımında DOM Adsorpsiyonla Giderimi

Doğal organik maddelerin arıtımında kullanılan alternatif proseslerden bir diğeri aktif karbon adsorpsiyonudur. Günümüzde su kalite standartlarının daha yüksek kalitede çıkış suyu gerektirmesi sebebiyle adsorpsiyon prosesinin kullanımı yaygınlaşmaktadır.

Su arıtımında adsorbentler organik kirleticilerin gideriminde (özellikle biyolojik olarak ayrışmayan maddelerde, koku ve tat problemlerinde) yaygın olarak kullanılırlar. Organik madde gideriminde en sık kullanılan adsorban aktif karbondur (Sundstrom ve Klei, 1979).

Toz aktif karbon çoğu içme suyu arıtma tesisinde başarılı bir şekilde koku ve tat problemini gidermek için kullanılmaktadır (Tomaszewska vd., 2004). Genellikle yüksek molekül ağırlıklı organik maddeler ve humik maddeler koagülasyon ile, düşük molekül ağırlıklı maddelere göre daha iyi giderilmektedir. Dolayısıyla doğal organik maddenin humik olmayan kısmı adsorpsiyon prosesleriyle giderilebilmektedir.

Uyak ve arkadaşları (2007a) yaptıkları bir çalışmada zenginleştirilmiş koagülasyonla demir (III) klorürle yapılan koagülasyonda negatif yüklü fonksiyonel guruplara sahip büyük moleküllü organiklerde giderim sağlarken, toz aktif karbonla düşük moleküllü organik madde giderimi de sağlandığı için daha fazla giderim verimi elde etmişlerdir.

Benzer şekilde granül aktif karbon (GAK) da içme suyu arıtımında yaygın olarak kullanılan etkili bir adsorbandır. GAK’ın esas kullanım alanı pestisitlerin, endüstriyel kimyasalların, tat, koku ve alg toksinlerinin giderimidir. GAK’a bileşiklerin adsorpsiyonu karbon yüzeyinin kimyasal özelliği ve yapısı ile ilgilidir.

DOM’un adsorpsiyon davranışını anlamak bu bileşiklerin heterojen yapısından dolayı oldukça zordur. Humik maddelerin adsorpsiyon derecesi toplam karboksilli guruplar arttıkça azalmaktadır. Çoğu çalışmada, boyut dışlama etkisinden dolayı, adsorpsiyon için düşük molekül ağırlıklı maddelerin (LMM) yüksek molekül ağırlıklı maddelerden daha uygun olduğu belirtilmiştir (McCreay ve Snoeyink, 1980).

DOM’un adsorpsiyonu ağırlıklı olarak DOM’un moleküler boyut dağılımı (MSD) ve karbonun gözenek boyu dağılımına bağlıdır (Newcombe, 2002). GAK filtre yatağının ömrü karbonun reaktivasyonuna bağlıdır, termal reaktivasyon uygulaması yakma etkisinden dolayı karbon gözeneklerinin genişlemesiyle sonuçlanabilir ve yüksek molekül ağırlıklı maddelerin gideriminin artmasına rağmen düşük molekül ağırlıklı bileşiklerin giderimi azalabilir (Matilainen vd., 2006).

Arıtma tesislerinde klordioksit (ClO2) ön oksidant ve dezenfektan olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. ClO2, DOM ve GAK arasındaki etkileşimden dolayı organik yan ürünler oluşabilir. Swietlik, (2002) ClO2’in büyük moleküllerin kırılmasını sağladığını ve daha küçük moleküllere doğru DOM’un moleküler boyut dağılımını değiştirdiğini belirtmiştir. Aksine ClO2’in küçük bir dozajıyla oksidasyon bazı organik madde moleküllerinin molar kütlelerini artırabilir.

Swietlik ayrıca ClO2’in küçük bir dozajıyla dahi DOM’un GAK’a adsorpsiyonunu önemli ölçüde etkilediğini belirtmiştir. Yüksek molekül ağırlıklı DOM ClO2 oksidasyonundan sonra okside edilmemiş organik maddeye kıyasla çok daha yüksek seviyede GAK filtresine adsorplandığı sonucuna varılmıştır. Düşük molekül ağırlıklı DOM ‘un adsorpsiyonu (<500g/mol) ClO2 oksidasyonundan sonra azalmış ve düşük molekül ağırlıklı DOM ‘un oksidantla etkilendiği anlaşılmıştır. Bu durum ise organik maddenin bu kısmının nispeten polar olduğu ve karbon yüzeyine adsorplanamadığı şeklinde açıklanmıştır.

Matilainen ve arkadaşları (2006) yaptıkları bir çalışmada dört farklı aktif karbon filtresini bir yıllık periyot boyunca izlemişler ve rejenerasyona bağlı olarak bir dereceye kadar filtrenin etkili olduğunu ve organik maddenin en küçük molar kütleli kısmını önemli ölçüde gidermediğini ancak, orta derecede molar kütleli bileşikleri (1000-4000 g/mol) etkin bir şekilde giderdiğini belirtmişlerdir. Karbonun rejenerasyonuyla giderim kapasitesi gelişmiş ancak birkaç ay içinde tekrar eski haline dönmüştür.

ÇOK giderimi için yeraltı suyu (renk: 21 mg/lt Pt, ÇOK: 2,4 mg/lt, UV254:12 m-1) kullanılarak yapılan bir çalışmada demir oksit (DARCO), granüler aktif karbon (ROW0,85), ve iyon değiştirici reçine (A860) olmak üzere 3 farklı adsorbant ile ÇOK giderimi araştırılmış ve maliyet karşılaştırılması yapılmıştır. Adsorpsiyon prosesinin yanısıra, her rejenerasyon sonrası her bir adsorbent için organik madde giderimi ölçülerek rejenerasyon verimleri karşılaştırılmış ve üç adsorbent için yapılan rejenerasyon maliyeti eşit ancak kapasiteleri biraz farklı bulunmuştur (Heijman vd., 2001).

Kaplan ve ark. (2007) tarafından yapılan bir çalışmada, pomza partikülleri granül destek malzemesi olarak kullanılıp, yüzeylerinin demirle kaplanması sonucu DOM’lar için uygun bir adsorban haline getirilmiş ve yüksek SUVA değerlerine sahip sulardan DOM giderimi ve DYÜ kontrolü araştırılmıştır. Doğal pomzaların demirle oksitle kaplanması hem birim adsorban kütle hem de birim yüzey alanına göre tüm pomza tane boyut fraksiyonlarında pomzaların DOM adsorpsiyon kapasitesini önemli miktarda arttırmıştır.

Nötral pH değerlerinde bile yüksek DOM adsorpsiyon kapasitelerine sahip olması, yüksek miktarlarda UV absorplayan DOM fraksiyonlarını tercihen gidermesi ve klorlama sonucu THM oluşumunu önemli miktarlarda azaltması, demir oksitle kaplı pomzanın sulardan DOM gideriminde ve DYÜ kontrolünde umut verici yeni bir adsorban olabileceğini göstermiştir.

Benzer Yazılar

Yorum yap

Yorum yapabilmek için giriş yapmanız gerekiyor.